4장 데이터 전송
학습목표
- 전송과 라우팅 개념 이해
- 점대점 vs 브로드캐스팅
- 멀티 포인트 통신
- 오류제어 기능
- 흐름 제어
- 프레임 구조와 문자 프레임, 비트 프레임
- 오류 검출 기법 - crc, 패리티비트
- crc 동작 원리
전송과 라우팅
경로가 두개 이상인 경우에 어느 경로로 갈지 선택하는 것이 라우팅 기능이다.
즉 데이터를 어느 방향으로 전달할지 선택한다.
전송은 일대일로 데이터를 전송하는 것이다.
네트워크에 연결된 호스트의 지리적 분포에 따라 분류
LAN, MAN, WAN
데이터 전송과 라우팅 기술에 따라 분류
점대점 방식: 일대일 직접 연결 방식,
브로드캐스팅: 연결된 모든 호스트에 데이터 전송
점대점 방식
원거리 호스트 연결 시(WAN)에 사용
전체 연결 개수가 많아지면 전송 길이가 증가해서 비용이 많이 든다.
다른 방식보다 연결 개수가 많다.
-
스타형
중앙에 중개 호스트가 있고, 주위로 여러 호스트를 일대일로 연결.
확장되는 형태는 트리형 구조이다.
-
링형
순환 고리 형식
데이터를 동시에 전송하면 데이터 충돌이 발생할 수 있기에 토큰이라는 제어 프레임 기능을 이용한다.
그것으로 사전에 데이터 충돌을 막는다.
단점은 한 호스트가 망가지면 전체 네트워크가 동작을 하지 않을 수 있다. -
완전형
모든 호스트가 다른 모든 호스트와 일대일 연결하는 방식이다.
연결수가 엄청 많아서 비용 측면에서 극단적으로 비효율적이다. -
불규칙형
특정 패턴으로 분류할 수 없다는 뜻
환경에 따라서 연결 구조가 결정이 된다.
브로드캐스팅
한 네트워크에 연결된 모든 호스트에게 데이터를 전송
라우팅이 필요 없다.
버스형과 링형이 있다.
- 버스형
보낸 데이터가 모든 호스트에 가는데 그 데이터 안에 목적지 호스트 주소가 있다. 데이터를 까서 목적지 주소를 확인하고, 목적지 호스트만 데이터를 보관하고, 나머지는 버린다.
데이터 충돌이 일어날 수 있다. 사후에 관리한다.
충돌 문제
1. 사전에 방지하자 -> 호스트 전송 권한 제한
2. 충돌이 났을 때 해결하자 -> 충돌을 허용. 그 이후에 해결: 이더넷이 대표적인 예임.
- 링형
단방향으로 순환
토큰이라는 제어 프레임으로 충돌문제를 해결한다.
오직 한 개만 링 주위를 순환한다. 전송하려면 호스트가 토큰을 취한다. 한 순간 오직 한 호스트만 데이터를 전송한다.
유니 케스팅 - 두 호스트 사이 데이터 전송
예) 텔넷, FTP, 웹 검색
일대일
일대다, 다대다
예) 화상 회의, 원격 교육, 인터넷 채팅, 메타버스 등
유니 포인트 - 멀티 포인트
유니 캐스팅 - 멀티 캐스팅
멀티포인트 통신(2)
- 멀티포인트 유니캐스팅
유니캐스팅은 일대일 통신만 지원. 유니캐스팅을 이용해 일대다 통신을 하려면 멀티포인트 유니캐스팅 방식을 사용.
--한 경로당 한번
멀티포인트 통신(3)
- 브로드캐스팅
네트워크 전체에 대해 데이터를 전송하기보다 특정 서브넷 내에서 이용해야 한다.
-- 네트워크 내 모두에게 보낸다.
멀티포인트 통신(4)
- 멀티캐스팅
한번에 보낸다.
예) 비디오, 오디오, 화상회의
--한번에 모든 경로로. 멀티캐스트 그룹이라고 보내고 싶은 호스트 목록으로, 목록에 있는 호스트에게 보내는 것.
2. 오류 제어
프레임 변형과 프레임 분실
순서 번호 기능
오류 검출 코드:
-
정상적인 전송
오류 없잉 전달됨.' -
프레임 변형 오류
-
흐름 제어 기능을 이용해라.
순서 번호가 있을 경우
프레임 구조
1. 문자 프레임
문자 스터핑
상위 계층인 네트퉈크 계층에 데이터를 전달하기 전에 둘 중 하나를 제거해야 함.
끊어주는 DLE 같은 게 있으면 그걸 문자 데이터로 넘어갈 수 있게끔 한번 더 반복해서 전달
2. 비트 프레임
특정한 비트 프레임 - 플래그
프레임 시작과 끝에 위치함.
데이터 프레임을 플래그로 구분함.
비트 스터핑
속을 채우다 - 스터프
오류 기줄 방법
- 오류를 검출하는 기법 - 패리티 비트
- 역방향 오류 복구를 많이 사용한다.
- 오류가 나면 데이터를 재전송한다.
- 수신한 프레임에 오류가 있는지 판단을 먼저 해야 한다.
- 송신 호스트가 오류 검출 코드를 같이 전송해야 한다.
(패리티 비트, 블록 검사, 다항 코드)
패리티 비트
데이터 마지막에 1비트를 추가해서 오류 검출용으로 사용.
1바이트 중 7비트를 사용하고, 나머지 1비트를 패리티 비트로 사용.
-
송신 데이터의 1의 개수
->짝수: 오류가 없다.
->홀수: 오류가 있다. -
예
0 1 0 0 1 1 0 1- 1의 개수 : 짝수/ 오류 없음
